Termostat 101: Alla olika typer av termostater i ditt hem

Det kommer förmodligen att överraska dig att lära dig hur många olika typer av termostater du har i ditt hem. Praktiskt taget alla system eller apparater som styr temperaturen har en termostat. Även om det finns många stilar och mönster är en termostat egentligen bara en typ av strömbrytare som styr av / på - funktion för ett system eller en apparat med hjälp av ett temperaturavkännande element inbyggt i termostat. Syftet är att justera (eller hålla) temperaturen i rummet eller apparaten till den nivå du väljer.

Om du ständigt är missnöjd med ditt hems temperatur eller om din energianvändning är mer än du vill betala för, är det vettigt att lära dig om alla olika typer av termostater i ditt hem - speciellt om du planerar att köpa en ny termostat för din VVS systemet.

System och enheter som använder termostater

Nästan alla är bekanta med väggtermostaten som styr temperaturen på ett hems HVAC (värme-ventilation-luftkonditionering) system, men olika typer av termostater finns i många andra apparater och enheter i ditt hem. Förutom en ugn och central luftkonditionering finns termostater också på praktiskt taget alla typer av baseboardvärmare, rymdvärmare och rumsfönster.

Ugnar, spisar, elektriska stekpannor och andra kokplattor har sannolikt termostater. Ditt kylskåp och frys har också olika typer av termostater, och om ditt badrum har en värmelampa har det förmodligen också en termostat. Diskmaskiner, tvättmaskiner och torktumlare hade en gång rudimentära termostater med hög till medelhögt lågt, men modernt typer har ofta mer exakta termostater som möjliggör ett mycket bredare utbud av temperaturkontroll.

Även om utseendet på dessa termostater varierar avsevärt, kan de alla kategoriseras på samma sätt. Om du till exempel förstår funktionerna och variationerna hos den vanliga väggtermostaten för varmluftsventilationssystem, kommer du också att förstå de grundläggande funktionerna för apparattermostater.

Linjespänning vs. Lågspänningstermostater

Alla termostater kan kategoriseras som linjespänning eller lågspänningstermostater. Linjespänningstermostater finns vanligtvis på elektriska baseboardvärmare, väggvärmare och några rymdvärmare. De finns också ibland på hela huset värmepumpsystem, Inklusive kanalfri "mini-split" system. Termen "linjespänning" hänvisar till det faktum att de arbetar på samma kretsspänning (120 eller 240 volt) som driver själva värmaren. Termostaten är i huvudsak en variabel omkopplare som ingår i samma krets som ger ström till strålnings- eller kylspolarna i den elektriska värmaren eller luftkonditioneringen.

Å andra sidan ingår inte lågspänningstermostater i samma elektriska krets som driver värme- eller kylanordningen. Istället använder de nedåtgående spänning, vanligtvis 24 volt, tillhandahållen av en transformator som omvandlar standard 120 volt kretsspänning till den låga spänning som krävs av termostaten. Termostaten känner av temperaturer och skickar lågspänningssignaler genom finmätade ledningar till kontrollerna på värme- eller kylenheten.

Praktiskt taget alla centrala HVAC-system med forcerad luft fungerar lågspänningstermostater, inte linjespänningstyper. Linjespänningstermostater finns oftare på elektriska baseboardvärmare, ibland integrerade i själva värmaren men monteras oftare på väggen i rummet.

Mekanisk (analog) vs. Digitala termostater

En annan grundläggande kategorisering av termostater är genom det sätt på vilket temperatur avkänns och styrsignaler initieras - antingen med hjälp av mekaniska delar som rör sig inuti termostaten eller med elektronisk digital impulser. Många äldre nätspänningstermostater använder en mekanisk design; dessa termostater kallas ibland analoga termostater. De flesta moderna HVAC-klimatsystem och många moderna värme- / kylapparater använder dock termostater med digital design. Digitala kontroller kan användas i både linjespänning och lågspänningstermostater; närvaron av digitala kontroller betyder inte alltid att termostaten är en lågspänningsmodell.

Mekaniska / analoga hemmetermostater

Den äldre stilen mekaniska / analoga termostater arbeta genom att använda den fysiska principen genom vilken metaller och gaser expanderar eller kontraherar när temperaturen förändras. En klassisk mekanisk termostat är den välkända och extremt pålitliga Honeywell urtermostat, som fortfarande finns i tusentals hem. Inuti denna typ av termostat övervakas rumstemperaturen av en metallspole fäst på en glasflaska fylld med kvicksilver - en flytande metall som leder elektricitet.

Kvicksilverflaskan har tre ledningar. En ledning sträcker sig till flaskans botten och är i konstant kontakt med kvicksilver. En annan tråd är nära flaskans övre vänstra sida, och en annan är uppe till höger. När metallspolen expanderar och krymper med temperaturförändringar lutar den flaskan på ett eller annat sätt. Om temperaturen i rummet sjunker dras metallspolen samman och lutar kvicksilverflaskan i en riktning. Kvicksilveromkopplaren kompletterar en lågspänningssignal till ugnen och får den att börja sin uppvärmningscykel. Om temperaturen i rummet stiger expanderar metallspolen och flaskan lutar i motsatt riktning. Strömställaren kommer i kontakt med den motsatta ledningen i kvicksilverflaskan och kompletterar lågspänningskretsen som initierar luftkonditioneringsenheten.

Någon version av denna expansion-kontraktionsprincip används i varje mekanisk termostat, även om den mekaniska funktionen varierar avsevärt. Vissa stilar använder en rak bimetallremsa som böjer sig på ett eller annat sätt beroende på temperaturförändringar. Andra stilar använder en gasfylld påse som krymper eller expanderar när rumstemperaturen ändras, öppnar eller stänger brytarkontakterna i termostaten.

Digitala hemtermostater

Digitala termostater arbeta på ett helt annat sätt med hjälp av transistorkort och digitala signaler. Temperaturer känns av en speciell typ av elektroniskt motstånd, som kallas en termistor, som mäter rum temperatur genom att känna av skillnader i elektriskt motstånd som uppstår när ström flyter vid olika temperaturer. En liten mikroprocessor registrerar det numeriska värdet på detta motstånd, omvandlar det till en exakt temperaturavläsning och sedan andra transistorer och programmerade mikrochips tolkar denna information och skickar en komplex serie av digitala mikrospänningssignaler till HVAC-systemkomponenterna och berättar för dem vad ska man göra.

De flesta moderna lågspänningstermostater som kontrollerar hela husets HVAC-system är nu digitala modeller, men så är det många linjespänningstermostater som används för att styra elektrisk baseboarduppvärmning och annan kylning / uppvärmning system. Inom klassen digitala termostater finns det dock flera variationer.

Variationer av digital termostat

Eftersom mikroprocessorerna och minneskretsarna i en digital termostat är så små kan mycket information lagras i kretsarna. Medan tidiga digitala termostater gjorde lite mer än de äldre mekaniska termostaterna - bara på mindre utrymme och mer pålitligt - moderna digitala termostater är ofta mycket sofistikerade enheter som innehåller ett överraskande utbud av funktioner.

Enkla digitala termostater

De mest grundläggande digitala termostaterna gör lite mer än att ge enkla, automatiska på / av-funktioner, men de gör det i en mycket kompakt enhet som är extremt effektiv och pålitlig. Liksom de äldre lågspännings-termostaterna i Honeywell-stil drivs de flesta moderna digitala termostater av lågspänningsström från en transformator. Temperaturavläsningarna och kontrollinställningarna visas på en liten LED-skärm på termostatens framsida. Dessa enkla digitala termostater kan också ha en batteribackup som gör att avläsningarna kan fortsätta visas på skärmen även om strömmen från transformatorn är avbruten.

De enklaste digitala termostaterna med automatiska på / av-funktioner som håller rumstemperaturen oavsett inställning du väljer är fortfarande tillgängliga, men de flesta väljer nu att gå upp till något mer sofistikerat digitalt termostater.

Programmerbara digitala termostater

Nästa steg i digital termostatdesign var introduktionen av programmerbara termostater, som en användare kan använda program ett antal automatiska temperaturinställningar genom en inre digital tidtagare. Detta möjliggör mycket högre energieffektivitet eftersom termostaten kan ställas in så att den automatiskt sänker temperaturen på natten eller under dagen när passagerarna är på jobbet eller i skolan. De mest sofistikerade termostaterna kan tillåta så många som 28 olika temperaturinställningar - fyra för var och en av de sju dagarna i veckan.

Dessa termostater har vanligtvis en större LED-skärm som gör det lättare att göra inställningar. LED-skärmen kan uppta det mesta av frontpanelen på termostaten.

Smarta hemtermostater

En nyare innovation inom digitala termostater är den så kallade smart termostat. Dessa smarta termostater börja med en ganska sofistikerad programmerbar design, men de lägger sedan till Wi-Fi-anslutning som gör det möjligt att övervaka och justera ditt hems HVAC-inställningar långt ifrån med en smartphone, dator eller surfplatta enhet. Inom hemmet kan din telefon eller surfplatta fungera som en fjärrkontroll för din termostat, och den kan tjäna detsamma fungerar när du reser genom att övervaka förhållandena i ditt hem och justera temperaturen via valfritt internet förbindelse.

Smarta termostater blir sofistikerade för varje år som går. Några av dessa termostater kan också övervaka luftfuktigheten i hemmet eller tillhandahålla månatliga energirapporter, och vissa kan styras via Amazons Alexa eller andra röststyrningssystem, till exempel Google Assistant. Vissa har till och med fjärrsensorer som låter dig övervaka temperaturen i olika rum; de balanserar temperaturen i olika rum för att driva HVAC-systemet på ett sätt som ger bästa möjliga uppvärmning eller kylning. Eftersom de är permanent anslutna till internet, visar några av dessa smarta termostater till och med utomhusväderförhållanden och prognoser.

Lärande hemtermostater

Den senaste generationen av programmerbara smarta termostater kallas ofta "lärande" termostater. Det ledande varumärket är Bo, som har blivit synonymt med denna typ av enhet.

Dessa är programmerbara termostater av ett speciellt slag. Baserat på maskininlärningsalgoritmer, Bo termostater kräver en inlärningsperiod på flera veckor, under vilken du ställer in termostatens temperaturer manuellt. Termostaten överlämnar dina vanor till minnet. Efter att inlärningsperioden är klar tar termostaten automatiskt temperaturjusteringarna dag för dag. Dessa toppmoderna termostater kan till och med känna igen när alla familjemedlemmar är borta från hemmet via telefon GPS och justera temperaturen därefter för att maximera energibesparingarna (och därmed pengar på din energi räkningar).

Termostater för apparater

Termostaterna som finns i värme- och kylapparater runt ditt hem använder alla vissa variationer av samma typ av design som används för HVAC-system för hela huset, men de kan se väldigt annorlunda ut i den kompakta form som krävs för att passa in apparater. När termostaten på ett fönster luftkonditionering, ugn, rymdvärmare, varmvattenberedare eller andra apparatsfel kan det vara möjligt att byta ut det själv genom att undersöka online-dokumentationen för instruktioner eller videor som beskriver processen. Vissa termostater kan dock inte servas på ett överkomligt pris och hela apparaten måste bytas ut om termostaten inte fungerar.